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文档简介

1、第二章 流 体 静 力 学绝对静止(静止) - 相对于惯性坐标系没有运动相对静止 - 相对于非惯性坐标系没有运动任务：研究液体在静止状态下的力学平衡规律 及其在工程中的应用.表现： 相对于容器没有运动.特性： 静止流体质点之间没有相对运动状态， 粘性的作用表现不出来。zpa核心：根据平衡条件求静水中压强的分 布规律,并确定对壁面的总压力.应用 比如,水闸,水坝,水压机, 液压制动闸, 船舶浮力.质量力: 均匀作用于流体质点上,其大小与流体的质量成正比-重力,惯性力表面力: 作用于流体表面上的应力X0PnZYdA大小为法向应力p与 n 平行, 切向应力 与 n 垂直方向为作用于流体上的力 N/m

2、22.1 流体静压强的特征 特性一：静止流体只能承受压应力,即压强, 而不能承受切应力特性二：静止流体中任一点上各个方向的静水 压强大小相等,与作用面的方位无关.pypzyzxpxpn证明：受力面积投影于是同理压强的表示：2.2 流体平衡的微分方程式 xyzp化简后得到 流体在质量力和压力的作用下保持静止,根据质量力和压力之间满足的平衡条件,可建立静止流体的微分方程 1.欧拉平衡方程式同理可得 流体平衡微分方程式 物理意义 ：平衡流体中,静止压强沿某一方向的变化率 与该方向单位体积上质量力相等2.欧拉平衡方程式的积分-流体平衡的条件考虑不可压均质流体的情况对y,z求偏导数 对z,x求偏导数 对

3、x,y求偏导数 可得 积分与路径无关 结论：均质流体如果保持平衡其所受的质量力必定为有势力只有在有势力的作用下均质流体才能保持平衡。于是存在势 U使积分可得(空间任意两点)帕斯卡定律：在平衡不可压的均质流体中,边界上的压强 可等值均匀的传递到流体中的各点上.3.等压面等压面方程等压面的特征： 等压面与质量力垂直 2. 如果质量力有势,等压面也是等势面3. 两种密度不同的平衡流体其交界面是等压面,如果质量力有势也是等势面只有 2.3.重力作用下均质流体静平衡(一)在重力场中单位质量力为平衡方程变为z0zoop0Azh基准面z在高度 z = z0 水平液面上压强为 p0 ,消去积分常数后得到 静止液体中任一点的压强等于表面大气压强与从该点到液体自由面的单位面积上液注的重量之和例 如果人所能承受的最大压强为 1 . 274 MPa 试计算潜水员的极限潜水深度。解 设海平面高度的大气压强为 p0 = 98kPa ,潜水员的极限潜水深度 h 为p0 = paF1F2F2F1水压机、液压千斤顶、液压制动闸的基本原理(二)压强的计量和表示方法标准大气压工程大气压绝对压强: 以没有大气存在的绝对真空作为零点计量的压强,以 表示相对压强: 以当地大气压作为基

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